2016届高三物理一轮复习 第10章 第4讲 光练习(选修3-4)

选修第三章光考情分析：光学知识在高考中属于非主干知识。

一般来说，考查基本概念和规律的试题只有一到二题，历年高考中此类题一般难度都不大。

试题一般以选择题为主，是每年高考必考内容。

其命题的趋势为：光的折射定律、光电效应是历年高考的重点、热点,几何光学和物理光学也常常联系起来进行考查，可以通过画光路图、计算等方式来考查学生对基本规律的理解和掌握，另外这一部分也可与实际相结合，例如与天文、自然现象、光学器材、科技生活等结合起来对该部分进行考查。

第1课时光的折射全反射一、基础知识1.光的直线传播：（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。

如影、日食、月食、小孔成像等都是直线传播的例证。

（2）光在真空中的传播速度为c =3.00×108m/s2．反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。

3．平面镜（1）平面镜的成像特点：成正立的等大虚像，物与像关于镜面对称。

（2）平面镜成像光路作图的技巧：先根据平面镜成像的特点，确定像的位置，再补画入射光线与反射光线。

（3）平面镜的视场问题：需借助边界光线作图。

如有障碍物，还需画出障碍物的像，再借助边缘光线作图。

4.光的折射（1）光的折射：光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时，方向发生偏折的现象叫做光的折射。

（2）折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数。

Ch h v c n sin 1sin sin 21=====视实介真λλθθ 5.全反射 （1）全反射：光从光密介质射入光疏介质，当入射角大于（或等于）某一角度时，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。

（2）产生条件：①光从光密介质射入光疏介质 ②入射角大于（或等于）临界角（3）临界角：折射角等于90º（或折射光线恰好消失）时的入射角叫临界角。

第3节光的全反射1．光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，________光线就会完全消失，只剩下________光线的现象叫全反射，这时的______________叫做临界角．2．要发生全发射，必须同时具备两个条件：(1)光从________介质射入________介质，(2)入射角____________________临界角．3．光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角与介质的折射率的关系是____________．4．在实际应用中的光纤是一根极细的玻璃丝，直径约几微米到100 μ不等，由两种____________不同的玻璃制成，分内外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率____．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生____________．5．在水底的潜水员看，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为( )A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于485°．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中6．全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是( )A．光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射B．如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射．发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量D．只有在入射角等于临界角时才能发生全反射7．一束光线从折射率为15的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下图所示的四个光路图中，正确的是( )概念规律练知识点一发生全反射的条件1．关于全反射，下列说法中正确的是( )A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射D．水或玻璃中的气泡看起特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射2．如图1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是( )图1A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是O光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射．假若光线bO能发生全反射，那么光线O一定能发生全反射D．假若光线O恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大知识点二全反射的临界角3．光在某种介质中传播的速度为15×108 /，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )A．15° B．30° ．45° D．60°4．已知介质对某单色光的临界角为，则( )A．该介质对单色光的折射率等于错误！未定义书签。

第67讲 光的波动性 电磁波 相对论考点一 光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉 1．产生条件(必要)两列光的□01频率相同，且具有恒定的□02相位差，才能产生稳定的干涉图样。

2．杨氏双缝干涉 (1)原理图：如图所示。

(2)产生明、暗条纹的条件①当光的路程差Δr ＝r 2－r 1＝kλ(k ＝0,1,2，…)，光屏上出现□03亮条纹。

②当光的路程差Δr ＝r 2－r 1＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1，2，…)，光屏上出现□04暗条纹。

(3)相邻两亮条纹或暗条纹间距公式：Δx ＝□05ld λ。

(4)干涉图样①单色光：中央为□06亮条纹，两边为□07明暗相间的等距条纹。

②白光：光屏上出现□08彩色条纹，且中央亮条纹是□09白色，这是干涉导致的色散。

3．薄膜干涉 (1)薄膜干涉原理如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成□10上薄下厚的楔形。

光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波相互叠加而发生干涉。

(2)产生明、暗条纹的条件在两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr，等于薄膜厚度的2倍。

①在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2，…)，薄膜上出现明条纹；②在Q处，Δr＝(2n＋1)λ2(n＝0,1,2，…)，薄膜上出现暗条纹。

(3)图样特点：单色光照射薄膜时形成□11明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成□12彩色条纹，即发生色散。

同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等。

(4)薄膜干涉的应用①增透膜：照相机、望远镜的镜头表面经常镀了一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，使反射光减弱，增加透光度。

由于只有一定波长(频率)的光干涉时才会相消，所以镀膜镜头看起来是有颜色的。

②干涉法检查平整度：如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。

二、光的衍射1．产生明显衍射的条件只有当障碍物的尺寸□13与光的波长差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显。

高中物理选修3---4第十三章《光》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《光的反射和折射》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《全反射》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《光的干涉》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《光的衍射》《光的偏振》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《光的颜色色散》《激光》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )A.光是从真空射入介质的B.C.D.反射光线与折射光线的夹角为60°2.如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )A.bO不可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线3.关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )A.光的传播方向发生改变的现象B.人在岸上观察水中的鱼比实际位置浅C.若光从空气射入某种液体中，它的速率一定减小D.观察者看见太阳刚从地平线升起时，其实太阳位于地平线以下4.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定5.假设地球表面不存在大气层，那么我们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )A.将提前B.将延后C.不变D.在某些地区将提前，在某些地区将延后6.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像7.在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能8.某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如表：由此实验数据可以初步得到的结论是( )A.在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值9.在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现在甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果．(1)从图上看，肯定把大头针插错了的同学是_________．(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是_________．10.如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11.一个圆柱形筒，直径为12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选C.根据图象可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率sini sin60n sinr sin30︒=︒＝＝只有C 正确. 2.【解析】选A 、B 、D.由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO 、Ob 应是入射光线或反射光线,PQ 是法线.又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO 是入射光线，Ob 是反射光线，Oc 是折射光线.3.【解析】选B 、C 、D.根据光的折射的规律，可知水中的物体视深变浅.光在介质中的传播速率c v n=变小，太阳光的传播方向发生弯曲，故B 、C 、D 对；光发生反射时传播方向也发生改变，故A 错.4.【解析】选C.经过玻璃砖的光路如题图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．5.【解析】选B.如果不存在大气层，只有当太阳上升到观察者的“地平线”时才能被观察到.6.【解析】选B.太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高，故B 正确.7.【解析】选A.当从水中确定空气中物体的位置时，潜水员会感觉到岸上物体的位置升高，故A 项正确．【变式备选】把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d 的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )A.a中的字比b中的字高B.b中的字比a中的字高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样【解析】选A、D.如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．8.【解析】选B.由表中数据可得，在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值.故B对.9.【解析】光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时，相对于入射光线向右下侧发生偏移.另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好．由上图可知，甲、乙图中出射光线向左上侧偏移，不符合事实，肯定插错了.丙与丁相比较，前者入射角及插针间距都比丁图小些，故丁同学测量最准确．答案：(1)甲、乙(2)丁10.【解析】画出光路图，设折射角为γ， 根据折射定律sin n siniγ＝，解得γ＝60°，由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan30°+2Rsin60°解得L 23.1 cm ≈ 答案：23.1 cm【总结提升】折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图；(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定；(3)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用．11.【解题指南】画光路图时应注意的问题：(1)光路是可逆的．(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上．【解析】先画出一圆柱形筒，筒高为H ＝16 cm ，直径d ＝12 cm.人眼在A 处，筒侧底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h＝9 cm.筒内盛满液体时，人眼看到B 点．根据光的折射定律画出光路如图所示．(1)1sin θ2sin θ 此液体的折射率12sin n sin θθ＝ 43＝ (2)光在此液体中的传播速度8c v 2.2510 m /s n ⨯＝＝答案：(1)43(2)2.25³108 m/s§§13.2《全反射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )A．光纤通信是利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的直线传播的原理C．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.如图所示的四个光路图中正确的是( )3．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则( )AB．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行4.如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出.已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.5．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )A．n B．n可能为2C．t可能为c D．t可能为4.8rc6．如图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM 分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线( )A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出7.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形玻璃砖的底面，下列说法正确的是( )A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面处发生全反射8．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )A．r B．1.5r C．2r D．2.5r 9.2008年奥运会会上，光纤通信网覆盖了所有的比赛场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．如图是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n1和n2，则n1____________________n2(选填“<”、“>”或“=”)；若发生全反射的临界角为θ，光在真空中的速度为c，则一束光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为__________．10．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上，求sinα的值．发生全反射．已知水的折射率为4311.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.（1）求介质的折射率.（2）折射光线中恰好射到M点的光线___________(选填“能”或“不能”）发生全反射.§§13.2《全反射》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选A 、D.光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，由内芯和外套组成，内芯的折射率大，其原理是光传播时在两个界面处发生全反射，故D 对，B 、C 错．光是一种电磁波，它像无线电波一样，作为一种载体来传递信息，A 对． 2．【解析】选A.设临界角为C ，则sinC=1n=0.67，sin45°，入射角45°大于临界角C ，发生全反射，故正确选项为A.3．【解析】选A 、C.本题考查折射率和全反射的有关知识，意在考查学生运用几何光学知识解决问题的能力．由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知sin60n sin30︒==︒，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B 、D 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确． 4.【解析】设折射角为r ，由折射定律sinin sinr=和几何关系l =2dtanr ，联立可解得厚度d .=5．【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）作出光路图，由临界角的范围求出折射率. （2）由n=cv 和t=x v分析时间的取值范围.【解析】选A 、B.根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45°，所以全反射的临界角C ≤45°，折射率n ≥1sin45 A 、B 项均正确；光在介质中的传播速度v=c n ，所以传播时间t=x v ≥c，C 、D 项均错误．6．【解析】选B.由折射率n=53知该棱镜的全反射临界角为C=37°(sinC=35)，刚好从G 点入射的光线垂直进入棱镜后，在G 1点恰好发生全反射，则 1G M 圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有 1NG 圆弧上入射的光线折射后射出棱镜．所以只有B 正确，A 、C 、D 错误．7.【解析】选B 、C 、D.垂直射向界面的光线不发生偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折；由中心向两侧，光从半圆面进入真空时的入射角逐渐增大并趋于90°，当入射角等于或大于临界角时，会发生全反射，故B 、C 、D 正确.8．【解析】选C.如图所示，光线射到A 或B 时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出．O点为△ABC 的重心，设EC=x ，则由几何关系得到：x 2x r 3=.解得光斑半径x=2r.9.【解析】光从内芯射向包层时会发生全反射，故内芯的折射率应大于包层的折射率；当内芯射向包层的入射光的入射角等于临界角θ时，光的路线最长，所用时间也最长，设为t max ，此时光束在沿光导纤维方向的速度分量为vsin θ，则光在穿过光导纤维时有l =vsin θ²t max ， 得1max 1n t .csin vsin csin n ===θθθl l l答案：>1n csin θl10．【解析】当光线在水面发生全反射时，有 sinC=1n① 当光线从左侧射入时，由折射定律有sin n sin C 2α=π-（）② 联立①②式，代入数据可得sin α=3.答案：3【变式备选】一束光波以45°的入射角，从AB 面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．【解析】sin α=sini 1n 2==，α=30°由1sinC n2==得，C=45°. 光在AC 面发生全反射，并垂直BC 面射出． 答案：30° 光路图如图11.【解析】（1）由题意画出光路图如图所示，可得入射角i=60°，折射角r=30°，由折射定律可得此介质的折射率为sini sin60n sinr sin30︒===︒（2）由题意画出恰好经过M 点的折射光线如图所示，可得出此时射向M 点的入射角为30°，全反射的临界角11sinC sin30n 2==>︒=，故不能发生全反射.答案：（1）（2）不能【总结提升】应用光的折射和全反射理论分析问题 （1）正确、灵活地理解、应用折射率公式 折射率公式为sinin sinr=（i 为真空中的入射角，r 为某介质中的折射角）.根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的.我们可以这样来理解、记忆：sini n sinr =（空）（介）或1sini n sinr =（介）（空）. （2）对临界角的理解光线从介质进入真空或空气.折射角r=90°时，发生全反射，此时的入射角i （介）叫临界角C. 由1sini sinC nsinr ==（介）（空）.（3）分析、计算问题的应用分析、计算时要掌握好n 的两种表达式及有关数学知识，如三角函数（尤其是特殊角的函数）.着重理解两点：第一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；第二，同一介质中，频率越大的光折射率越大.例如同一介质对紫光的折射率大，对红光的折射率小.再应用n=c v等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度等问题.§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一0点上，不会产生干涉现象．这是因为( )A．两个光源发出光的频率相同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源3．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为( )A．两盏灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定4．用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变__________，如果改用白光做实验，在屏上将出现__________色条纹．5.能发生干涉的两束光应是( )A.亮度一样B.颜色一样C.频率相等D.传播方向相同6．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么( )A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对7．取两块平板玻璃，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是( ) A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果8．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹；②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹；④在的点形成亮条纹；③在距双缝的路程差为n2距双缝的路程差为（n＋1）λ的点形成暗条纹．2A．①②B．②③C．③④D．②④9．用波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O点处为中央亮条纹，若要O点处为中央亮条纹上面的第一条亮条纹，则双缝应向_______移动_______．(双缝间距为d，挡板与屏间距离为l)10.如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹.其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置.若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？11．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm 的单色光．这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选D.紧扣相干光源的条件须为同频率的单色光源，而不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象．2．【解析】选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件．3．【解析】选C.一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的．4．【解析】在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小．改用白光做实验时，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同．在光屏幕上单色光加强的位置不同，于是出现彩色干涉条纹．可通过实验现象直接得出答案．答案：小彩5.【解析】选C.发生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定.6．【解题指南】（1）在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)．（2）所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．【解析】选A.本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的．7．【解析】选B.形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的路程差需要连续变化，当Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)时，形成明条纹，当λ(k＝0,1,2…)时，形成暗条纹．当入射光是白光时，Δr＝±(2k＋1)2就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件．8．【解析】选D.在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝λ，k＝0,1,2,3…这点为减弱点，该处出现暗条纹．(2k＋1)2【总结提升】光的干涉条件的分析生活中任何两个各自独立发光的光源产生的光在空间相叠加都不会产生干涉，这是由物体的发光机理决定的，即任何两个各自独立的光源都不是相干光源.所以杨氏双缝干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源，以便能有相同的频率和振动规律.双缝是由同一个狭缝照亮的，所以双缝也就成了一对相干光源.光的相干条件中频率相同是光发生干涉的必要条件，要发生干涉，两光源还必须具有相同的振动方向和恒定相位差.通常的问题中对相干光源的条件说法比较含蓄，要注意挖掘.9．【解析】当下移Δx＝dlλ时，开始的下边第一条亮条纹后来刚好是中央亮条纹，那么开始的中央亮条纹处刚好是上面第一条亮条纹．答案：下dlλ10.【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源.当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗.当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗.同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转.答案：见解析11．【解析】(1)设信号频率为f，真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ，则光在纤芯中的速度v＝λf，又n＝cv ，可以得出：n1.471.06m1.56m.λλ⨯μμ＝＝＝(2)上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．答案：（1）1.56 μm （2）见解析§§13.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变2．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是( )A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动4.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器。

人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习光 复习与巩固【学习目标】1．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题． 2．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤． 3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理． 5．理解光产生衍射的条件．6．知道光的偏振现象及偏振光的应用． 7．知道光的色散、光的颜色及光谱的概念． 8．知道激光和自然光的区别及应用【知识网络】折射定律 cn v=12sin sin n θθ= 实验：测定玻璃砖的折射率光的折射干涉图样：单色光是明暗相间、均匀分布的条纹明暗条纹的产生条件：若0ϕ∆=，x k λ∆=出现明条纹；(21)2x k λ∆=+出现 暗条纹（012k =±±，，，） 条纹间距：Lx dλ∆= 双缝干涉 复色光的双缝干涉产生色散复色光的薄膜干涉产生色散及其应用复色光通过三棱镜折射产生色散光的色散 发生明显衍射的条件：孔或障碍物尺寸可以与光的波长相比，甚至比光的波长还小 衍射图样：要会与干涉图样区别实例应了解单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射的特点 光的衍射偏振光与自然光的区别 获取偏振光的两种方法：（1）用偏振片（2）使反射光与折射光垂直，则它们都成为偏振光 偏振现象说明光是横波 光的偏振（1）光密介质→光疏介质 （2）入射角≥临界角光的全反射【要点梳理】要点一、测定水的折射率的五种方法 1．插针法．原理：光的折射定律．方法：如图所示，取一方木板。

在板上画出互相垂直的两条线AB MN 、，从它们的交点O 处画直线OP （使45PON ∠︒＜），在直线OP 上P Q 、两点垂直插两枚大头针．把木板放入水中，使AB 与水面相平，MN 与水面垂直．在水面上观察，调整视线P 的像被Q 的像挡住，再在木板S T 、处各插一枚大头针，使S 挡住Q P 、的像，T 挡住S 及Q P 、的像．从水中取出木板，画出直线ST ，量出图中的角i r 、，则水的折射率sin sin n i r =／。

高中物理选修3-4光的干涉和衍射知识点复习总结题型复习总结同步巩固练习高中物理选修3-4光的干涉和衍射题型1（光的干涉——双缝干涉）1、光的波动性17世纪惠更斯提出的波动说，认为光是在空间传播的某种波。

19世纪初，人们成功地观察到了光的干涉和衍射现象，从而证明了波动说的正确性。

2、产生光的干涉现象的条件只有由想干波源（即振动情况完全相同的光源）发出的光，才能产生光的干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。

3、光的干涉现象证明了光是一种波光的颜色由光的频率决定。

红光频率最小，在真空中波长最长，紫光频率最大，在真空中波长最短。

由红到紫频率逐渐增大，在真空中波长逐渐减小。

在同种介质中不同频率的可见光折射率不同，介质对频率高的折射率大。

对红光折射率最小，对紫光折射率最大，红光传播速度最大，紫光传播速度最小。

在不同介质中传播速度不同，但频率保持不变，波长变化。

波长、波速和频率的关系是。

由光在真空中、介质中光的传播速度、波长、频率间的关系、得：，而，所以同一色光在真空中波长和介质中波长的关系是。

3、双缝干涉（1）双缝干涉的原理使太阳光或某种单色光，通过一个具有单一狭缝的挡板，成为线光源，再让这一束光射到另一个具有相隔很近的两条狭缝的挡板上，而单缝到两条狭缝的距离相等，通过双缝的两束光就成了相干光源（即频率相同的两束光），当它们相遇在屏幕上时，相互叠加就形成了稳定的干涉条纹。

（2）双缝干涉的规律双缝干涉的实验装置如图所示，用、表示双缝，它们之间的距离为d，双缝到屏幕之间的距离为L，屏幕上某一点P（或Q）到双缝的距离分别为、，则通过双缝、的光到达屏幕上P（或Q）点的距离差就是：。

①若、光振动情况完全相同，则符合，（n=0、1、2、3……）时，出现亮条纹；②若符合，（n=0、1、2、3……）时，出现暗条纹。

相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为。

（3）双缝干涉的现象利用白光做实验，在屏幕上得到的是彩色的干涉条纹；如果利用单色光做实验，则在屏幕上得到阴暗相间的干涉条纹。